【正文】 和底物對映選擇率E的計算公式如下：； 式12這種用E值描述反應的選擇性的方法主要用于消旋體拆分研究中，E值越高，即表示某一特定構(gòu)型的對映體優(yōu)先參與反應，或者說某種特定構(gòu)型的對映體的反應速率高于另一種構(gòu)型的對映體。對映體過量率是指反應后主要對映體產(chǎn)物的過量百分數(shù)，描述一個對映體對另一個對映體的過量率，通常用百分數(shù)來表示，計算公式為： ， 式11上式中eeS和eeP分別表示為底物和產(chǎn)物的對映體過量值。圖22 1苯乙醇和產(chǎn)物乙酸苯乙酯的標準色譜圖 光學產(chǎn)率的計算與一般的有機合成不同，手性合成則既要考慮化學產(chǎn)率，又要考慮光學產(chǎn)率。色譜測試條件為：汽化室溫度250℃，柱溫108℃，檢測器溫度250℃， mL/min，分流比30:1， MPa，氫火焰檢測器(FID)。 mmol (R,S)1苯乙醇于10 mL正庚烷中， mmol 乙酸乙烯酯和100 mg 固定化酶，此混合物置于搖床中，于40℃、170 rpm振蕩反應，間隔一定時間取樣（每次取150 μL），樣品由裝有手性毛細管柱的氣相色譜儀分析，氫火焰離子化檢測器。 g載體分散在10 mL異辛烷中，加入100 L mol/L pH （PBS），攪拌均勻后靜置一段時間，10 mg假單胞菌脂肪酶（PSL）加入到上述混合液中，于30 ℃恒溫水浴搖床振蕩2小時。 低溫N2吸附/脫附樣品的比表面及孔徑分布分析采用美國Micromeritics公司的 ASAP2010型自動物理吸附分析，分析前樣品在適宜溫度下抽空活化12 h，采用BET（BrunauerEmmettTeller）方法計算樣品的比表面積(SBET)BJH(BarrettJoynerHalenda)方法計算平均孔徑(Dpore)，孔體積(Vpore)。Ghanem等[17]用溶膠凝膠法固定化β環(huán)糊精預處理過的PSL進行拆分1苯乙醇，獲得了很好的結(jié)果，1苯乙醇的轉(zhuǎn)化率達到52%，底物和產(chǎn)物的ee值分別為99%和91%，顯示了溶膠凝膠法固定化酶的應用前景，但是溶膠凝膠法所用前驅(qū)體試劑非常昂貴，且制備過程繁瑣、時間過長，且在上述報道中都缺乏對脂肪酶活性與載體性質(zhì)間的研究，因此，尋找合適的載體，獲得高活性的固定化酶是脂肪酶工業(yè)化應用的必要基礎(chǔ)。目前大多數(shù)研究報道都是通過游離酶拆分合成獲得手性仲醇，如Halldorsson等[13]用熒光假單胞菌脂肪酶（PFL）連續(xù)拆分1O烷基甘油醇制備1O烷基甘油二酯，其對映體過量值達到95%；Wu[14]等用非離子表面活性劑雙十二烷基ND葡糖酸L谷氨酸酯（DGG）修飾假單胞菌脂肪酶在無溶劑系統(tǒng)中制備光學活性（S）4羥基3甲基2（2丙烯基）2環(huán)戊烯1酮（（S）HMPC），其活性比游離酶提高了160倍，底物轉(zhuǎn)化率達到40%，（R）HMPC反應生成的乙酸酯的ee值接近100%；Fishman等[16]對3羥基丁酸乙酯（HEB）進行了兩步脂肪酶拆分，最后得到的2個單一手性HEB的光學純度均超過96％；盡管在這些報道中，獲得了很好的拆分結(jié)果，但是游離酶的重復使用性能低而限制其工業(yè)化應用。 手性仲醇是精細化學品合成的重要手性中間體，其光學純對映體的制備是手性化合物合成中的關(guān)鍵步驟。從上述方法可以看出，載體表面涂布法和游離固定化法制備的固定化脂肪酶最適合用于有機溶劑中的酶催化反應。其原理是：加入的少量水可在載體表面形成一層均勻水膜，酶分子不溶于有機溶劑，只能存在于這層水膜中，不存在脫落流失問題，因而可以完全被固定化。此法所得固定化酶的酶活性較高，載體性質(zhì)對固定化無明顯影響，但酶在載體表面分布不均勻，在非水相中有礙于脂肪酶活性的正常發(fā)揮[14]。此法相當于直接將酶涂布于載體上，避免了水相固定化過程中酶的大量流失，所得固定化酶活性與載體性質(zhì)有關(guān)，選擇適當?shù)妮d體可以獲得較高的酶活，適用于非水相酶催化反應，本實驗采用活性炭作為固定化酶的載體。適用于水相酶促水解或酯化反應。此法獲得的固定化酶活力差別很大，很多脂肪酶仍留在緩沖溶液中。吸附法通常有以下四種形式。在這些方法基礎(chǔ)上，新的固定化技術(shù)也不斷涌現(xiàn)，如交聯(lián)酶晶體法、硅基質(zhì)包埋法、脂質(zhì)包埋法、分子印跡法等[13]。 酶的固定化方法酶的固定化方法大致分為物理法和化學法或是二者相結(jié)合。固定化酶與游離酶相比，具有下列優(yōu)點：①極易將固定化酶與底物、產(chǎn)物分開；②可以再較長時間內(nèi)進行反復分批反應和裝柱連續(xù)反應；③在大多數(shù)情況下，能夠提高酶的穩(wěn)定性；④酶反應過程能夠加以嚴格控制⑤產(chǎn)物溶液中沒有酶的殘留，簡化了提純工藝；⑥較游離酶更適合于多酶反應；⑦可以增加產(chǎn)物的收率；⑧酶的使用效率提高，成本降低。 固定化酶的定義所謂固定化酶，是指在一定空間內(nèi)呈閉鎖狀態(tài)的酶，能連續(xù)地進行反應，反應后的酶可以回收重復使用。 也可以作為催化劑載體，負載活性離子。 （2）在氣相吸附中的應用活性炭在氣相吸附中的應用主要包煙道氣、工業(yè)廢氣的處理和凈化、生活空氣凈化、油氣回收及毒氣防護等。 （1）在液相吸附中的應用活性炭在液相中主要用于包括水處理、食品工業(yè)脫色及貴金屬回收等?；钚蕴孔鳛閮?yōu)良的吸附劑，常用于水體凈化、空氣的凈化、工業(yè)廢氣回收、貴重金屬的回收及提煉等。小孔孔徑在l~l/10之間，單從活性看小孔孔徑盡量趨于l/10，但這時表面效率降低。對要求高活性來說d應盡量趨于l，但在活性允許的情況下考慮到熱穩(wěn)定性則應盡量使d盡量趨于10l。因此對于選擇性氧化反應，為了便于反應物分子和生成物分子的擴散，以避免深度氧化，應控制催化劑的比表面，選擇一些中等比表面或低比表面的催化劑或催化劑載體。 催化劑載體的微孔結(jié)構(gòu)和比表面對催化性能的影響一般而言，催化劑載體表面積越大活性越高，但催化活性和表面積常常不能成正比關(guān)系。工業(yè)裝置中必須選擇一定外形的固體催化劑載體，使壓力降下降，又必須保持較高的有效表面積。多孔性固體顆粒由于具有極大的內(nèi)表面積，而且這些內(nèi)表面蘊藏在孔徑內(nèi)，如果為細孔，這時表面積雖大，但用它作催化劑載體時，就會阻礙反應物分子向孔內(nèi)擴散，影響反應的進行，這樣就不是所有表面都起催化作用，而只有一部分對催化作用有效?？左w積分布指孔體積按孔徑大小而變化的情況，由此來決定粉末顆粒中所包含的大孔、過渡孔及微孔的數(shù)量?？紫堵实脑黾佑袝r有利于提高催化劑的活性，但機械強度因之降低，因此，需要綜合考慮。將單位質(zhì)量粉末顆粒內(nèi)部的微孔體積稱作為孔體積。載體的孔結(jié)構(gòu)對催化劑的選擇性、壽命和機械強度也有很大影響。多孔性載體物質(zhì)通常是由微小晶?；蚰z體凝集而成的，內(nèi)部含有大小不一的微孔。固體粉末顆粒與顆粒之間的空隙體積與堆積體和之比。松密度就是松散裝填的粉末單位體積的重量。 粉末的密度是單位體積內(nèi)含有的粉末質(zhì)量，質(zhì)量通常用重量來代替。自然堆角的大小取決于顆粒之間滑動或滾動的摩擦阻力，也與顆粒的晶型有關(guān)，且隨固體顆粒流動性的增加而減少。 粉末的流動性對于篩分、混合及成型等操作過程都是很重要的影響因素，為了表征這種固體顆粒在堆放和流動時某些特性，需要引入自然堆角和內(nèi)摩擦角的概念。實際上，一種粉末總不會是同一粒度的，而是處于一定的粒度范圍內(nèi)。當量直徑——把與非球形顆粒相等的圓球的直徑作為非球形顆粒的當量直徑。對于單個球形顆粒來說，用其直徑就能精確表示出它的體積和外表面積，對于各種大小粒子組成的粉末，通常用平均粒徑來表示。載體又可將某些原來用于均相反應中的催化劑負載于固體載體上制成固體催化劑，如磷酸吸附在硅藻土中制成的固體酸催化劑，酶負載在載體上制成的固定化酶。載體還可阻止活性組分在使用過程中燒結(jié)，提高催化劑的耐熱性。 載體能使制成的催化劑具有合適的形狀、尺寸和機械強度，以符合工業(yè)反應器的操作要求；載體可使活性組分分散在載體表面上，獲得較高的比表面積，提高單位質(zhì)量活性組分的催化效率。多數(shù)載體是催化劑工業(yè)中的產(chǎn)品，常用的有氧化鋁載體、硅膠載體、活性炭載體及某些天然產(chǎn)物如浮石、硅藻土等。圖12為作為催化劑載體的活性炭SEM圖。 由于活性炭具有發(fā)達的細孔結(jié)構(gòu)、巨大的內(nèi)表面積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿性，可作為催化劑的載體。例如活性炭吸附二氧化硫經(jīng)催化氧化變成三氧化硫。這些灰分含量可經(jīng)水洗或酸洗的處理而降低[7]。有時還會生成表面硫化物和氯化物。 活性炭不僅含碳，而且含少量的化學結(jié)合和功能團開工的氧和氫，例如羰基、羧基、酚類、內(nèi)酯類、醌類、醚類。 化學特性活性炭的吸附除了物理吸附，還有化學吸附。 (5)耐磨性：即耐磨損或抗磨擦的性能。 (3)體積密度和顆粒密度：飲食孔隙容積而不飲食顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。 (1)粒度：采用一套標準篩篩分法，求出留在和通過每只篩子的活性炭重量，表示粒度分布。當這些氣體（雜質(zhì)）碰到毛細管被吸附，起凈化作用?；钚蕴渴且环N很細小的炭粒，有很大的表面積，而且炭粒中還有更細小的孔——毛細管。根據(jù)超聲波的作用原理推測，可能是因為第三組分改變了流體相的極性，增加了空化核的表面張力，使得微小氣核受到壓縮而發(fā)生崩潰閉合周期縮短的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生更強烈的超聲空化作用。（6）超聲波脫附。由于這些帶極性的基團易于吸附帶極性的水，從而阻礙了吸附劑在水溶液中吸附非極性物質(zhì)。當磁場強度增大時，分離出的單個水分子越多，則阻礙作用就越大，從而吸附容量減小的也就越多。由于單分子水的性質(zhì)比簇團中的水分子活潑得多，能充分顯示它的偶極子特性，從而使水的極性增強。因此，用活性炭吸附待分離溶液中的物質(zhì)后，選用CaCl2作為脫附劑可降低活性炭對吸附質(zhì)的吸附穩(wěn)定性，從而達到降低脫附活化能的目的。其后果是吸附劑上又吸附了置換上去的物質(zhì)，必須用別的方法使它們分離。（4）置換脫附。用不被吸附的氣體(液體)沖洗吸附劑，使被吸附的組分脫附下來。此法常常用于氣體脫附。（2）減壓脫附。微波脫附是由升溫脫附改進的一種技術(shù)，微波脫附技術(shù)已應用于氣體分離、干燥和空氣凈化及廢水處理等方面。 （1）升溫脫附。由于分子之間擁有相互吸引的作用力，當一個分子被活性炭內(nèi)孔捕捉進入到活性炭內(nèi)孔隙中后，由于分子之間相互吸引的原因，會導致更多的分子不斷被吸引，直到添滿活性炭內(nèi)孔隙為止[4]。正是這些高度發(fā)達，如人體毛細血管般的孔隙結(jié)構(gòu)，使活性炭擁有了優(yōu)良的吸附性能?；钚蕴坎牧现杏写罅咳庋劭床灰姷奈⒖?，1克活性炭材料中微孔，將其展開后表面積可高達800~1500平方米，特殊用途的更高。吸附質(zhì)分子與吸附中心間借此種力形成吸附化學鍵，化學吸附類似化學反應[3]?；瘜W吸附的作用力屬于化學鍵力（靜電與共價鍵力）。物理吸附是由分子間作用力，即 van der Walls 力所產(chǎn)生。當固體表面上的氣體濃度由于吸附而增加時，稱吸附過程，反之，當氣體在表面上的濃度減小時，則為脫附過程。吸附發(fā)生在吸附劑表面的局部位置上，這